地震勘探的野外采集

综合平面图法：
把测线上的炮点O1、
O2、O3……按一定比例尺
标在水平直线上，然后从炮 点向两侧作斜线，斜线与测 线成45°角。当在测线上 某点激发而在某一地段接收，
可将测线上的接收段投影到
通过爆炸点的45°斜线上， 用这段投影来表示。
4.一次覆盖的观测系统
（1）简单连续观测系统
如图示，在O1激发在O1O2 接收，所得的是A1R1间的反射。 在O2激发，同样在O1O2接收， 得到的是R1A2界面段的反射。在 O2放炮，将接收点移到O2O3间 ，追踪界面A2R2的反射，接收地 段O2O3不动，在O3激发，追踪 的R2A3的反射。这样不断地移动 炮点和接收段位置，就可连续观 测反射界面R。这种能连续观测 反射界面，并且每段反射界面只 被观测一次的，叫做简单连续观 测系统。
为了使爆炸能量集中下传，增大激发地震波的能量，同时又方便施工，人们 研制了聚能弹、土火箭、爆炸索等各种成型炸药。
炸药
聚能弹
激发方式：
用炸药激发时，激发方式一般有井中爆炸、水中爆炸、坑中爆炸和空气中 爆炸等几种，一般井中爆炸效果最好。因此在野外施工时，通常将炸药装在圆
柱状所料筒内密封后置于井中，利用高压电引爆。
激发岩性对资料的影响
激发深度： 以反射波而言，要选在潜水面以下3~5m的粘土层或泥岩中爆炸，这样可使 激发的频谱适中，且由于激发离上面的潜水面不远，潜水面又是一个强波阻抗
界面，爆炸所激发的能量由于潜水面的强烈反射作用而大部分往下传播，从而
增强了有效波的能量，减少了干扰波的能量。
激发药量： 激发药量的选择应考虑几个方面的因素，炸药 包周围的岩性、目的层的深度、偏移距大小等。 适当增加药量，可以提高有效波的振幅，试验 表明，弹性波振幅A与药量Q的关系为：A KQm 。
（3）延长时距系统
当测线通过 河流、沼泽、居 民点时，不能设 置合适的激发点 和接收点。为了 能连续追踪反射 界面，可采用延 长时距曲线系统 进行观测。
第四章 地震勘探的野外采集
一、地震勘探的野外工作方法 二、地震勘探野外观测系统 三、地震波的激发 四、地震波的接收 五、地震勘探中的组合法
三、地震波的激发
2.观测系统的术语
（1）接收道数N。一个排列上记录同一个震源激发振动的检波器 个数。 （2）道间距 x 。相邻检波器之间的距离。 （3）排列长度L。检波器安置在地表的长度。
L ( N 1)x
（4）偏移距 x1 。第一个检波器到激发点的距离。 （5）最大炮检距 xmax。激发点到最远接收点的距离。
炸药震源的缺点：
1、钻炮井时间较长，钻井及炸药的成本高昂； 2、缺水地区，地形复杂、表层砾石、沼泽等钻井困难地区，施工不便； 3、工业区，人口稠密地区不宜使用炸药，江河湖海由于保护水质和渔业， 亦不宜使用炸药； 4、炸药是危险品，运输、保存、使用中容易发生危险。
第二类：非炸药震源
非炸药震源主要有以下几种：
（3）要使激发的有效波能量较强，干扰波较弱，有较高的信噪比。
（4）良好的重复激发性。
2.震源类型
地震勘探中的地震波是人工激发产生的。人工震源一般分为两大类型，炸药 震源和非炸药震源。
第一类：炸药震源
地震勘探中常用TNT或硝铵炸药，炸药震源激发能量较强，产生的脉冲尖锐 ，频率范围较宽，被认为是一种理想的人工震源。
18Kg
15Kg
12Kg
9Kg
6Kg
炸药包的形状： 以炸药包的形状也影响所激发的地震波特征。一般为了使激发的脉冲接近 于δ脉冲，多采用高能高爆成型炸药。一般而言，球形药包比长柱状药包效果
好。
组合激发： 为了获得深层的反射，需要远距离接收，必须使用大药量进行激发。在这 种情况下，为了减少爆炸对岩石的破坏作用，使更多的能量转化为弹性波能量 ，可以将炸药分散包装成小炸药包，按一定方式排列，然后同时起爆，这种方 法称为组合爆炸。
排列长度：270m
放炮方式：中间放炮
3.观测系统的图示法
互换关系 互换点 炮点与接收点位置互换,但观测到的是界面上同一反射点,所用 时间相等,这样两个点间的关系称为互换关系。这两个点称为互换 点。
A
o1
R
o2
测线
在O1激发O2接收，与在O2激发O1接收，波的射线传播方向虽 不同，传播路径却是相同的，所用时间相等，观测到的是界面上同 一反射点R1的反射， O1 与O2这种关系称为互换关系。
（1）重锤（机械撞击震源）
重锤震源系统是由车装的机械装置，将3吨以上的重锤高举至3m然后让其加 速坠落撞击地面产生地震波。
重锤震源最大的缺点是产生很强的干扰面波。
机械撞击震源
（2）可控震源（连续振动震源） 可控震源向地下发射的不是脉冲波而是延续时间几秒到数十秒 、频率随时间变化的正弦振动。
可控震源的优点是可以人为控制激发地震波的频率，同时对自
（data processing） 地震资料解释 （data interpretation）
野外工作是以地震队的组织形式来完成的。野外工 作分为试验工作和生产工作，主要的内容是激发地震波、 接收地震波，以及地震测线、激发点、接收点的测定和一
序列的后勤保障等具体工作。
测量班组 放线班组 钻井班组 爆炸班组 仪器班组 震源班组
下 药
放 炮
可控震源
滨海505号海洋勘探船
我国第一台600kJ陆地电火 花震源车（2005年）
海洋石油震源船
（3）地震波的接收记录 地震波的接收工作主要由仪器组完成。 当检波器、联接电缆等地震仪器按照测定好的坐标位置排 列好后，检查线路是否通畅，然后通知爆炸组放炮，仪器组同 时记录各检波器接收到的地震波信号。在获得合格记录后，每 放完一炮，可转移到下一排列继续工作，每天所获得的地震记 录，填写的班报等原始资料，经整理后交给解释组进行室内资 料处理，质量监控。
1.对激发条件的要求
激发条件是指选择合适的震源类型和激发方式。 激发条件时影响地震记录好坏的第一个因素，它是获得好的有效波的基础条 件。地震勘探对激发条件一般有以下几个要求：
（1）激发的地震波要有一定的能量，以保证获得勘探目的层的反射波。
（2）要使激发的地震波频带较宽，使激发的地震波尽可能接近于δ脉冲， 以提高地震分辨率。
xmax ( L x1 ) ( N 1)x x1
（6）放炮方式。一般分为端点放炮和中间放炮两种。
非纵测线
V
纵 测 线
｝
｝
端点放炮
中炮放炮
间隔放炮
间隔距
V
30m
接收道数：10道 道间距：30m 最小偏移距：15m 最大偏移距：135m
15m
观测系统：135-15-0-15-135
陆地地震队 的组织
解释班组
司机班组 材料班组 后勤班组 HSE班组 其它班组
1.地震资料野外采集的基本流程 测量炮检点位置 钻炮井 放置炸药 放炮激发 放置地震仪器 联接通电 接收记录 放线
震 源 激 发
2.试验工作
试验工作的目的： 选取适合本工区最佳的野外采集方案和采集参数。
试验工作的内容： 1、干扰波调查（类型、特点） 2、地震地质条件的了解（地表、低速带、潜水面、界面的 质量、目的层） 3、激发条件的选择（激发岩性、药量、井深、激发方式） 4、接收、记录参数的选择（观测系统、组合形式、仪器因 素）
第四章 地震勘探的野外采集
一、地震勘探的野外工作方法 二、地震勘探野外观测系统 三、地震波的激发 四、地震波的接收 五、地震勘探中的组合法
四、地震波的接收
1.对地震接收仪器的要求
现代地震勘探的采集仪器主要由检波器、放大器、数字记录 器、监视器等硬件组成。 地震采集系统仪器的结构、性能应充分考虑野外工作环境、地 球物理特点，地震仪器应做到以下几点要求： （1）地震仪器应具有高灵敏度和大动态范围的性能。 （2）地震仪器应具有较宽的频带和可选择的滤波器。 （3）地震仪器对地震脉冲应具有良好的分辨力。 （4）地震仪器应具有多道接收的特点。 （5）地震仪器各道应具有良好的一致性。 （6）小型轻便、性能稳定、操作简单、省电、智能化。
水路两用
地震检波器
第四章 地震勘探的野外采集
一、地震勘探的野外工作方法 二、地震勘探野外观测系统 三、地震波的激发 四、地震波的接收 五、地震勘探中的组合法
二、地震勘探野外观测系统
1.观测系统的概念 观测系统是指地震波的激发点与接收点的相互位置关系。 根据激发点和接收点的相对位置，地震测线分为纵测线和非纵 测线。 纵测线：激发点和接收点在同一条直线上的测线。 非纵测线：激发点和接收点不在同一条直线上的测线。
，通过电极之间的盐水放电，造成高热使海水突然汽化产生迅速膨
胀的蒸汽泡；电极放电后又很快冷却，蒸汽气泡破灭而激发出压力 脉冲。 电火花震源产生的频率很高，100~1000hz，因此地震勘探得 到的记录分辨率也很高。
非炸药震源种类繁多，各有优点和缺点。现阶段非炸药 震源还只是炸药震源的一种补充而不是取代，然而从长远观 点来看，非炸药震源是很有发展前途的。
然环境破坏较小，施工方便快速，效率高。
（3）气爆震源（气动震源） 气爆震源是让混合气体在一个密闭的圆柱状爆炸室内爆炸，驱 动爆炸室活动底板撞击地面，激发地震波。 海上勘探大多使用空气枪，它是气动震源的一种。空气枪是将 高压气体压入枪膛，并让它在枪口端突然释放，产生很强的冲击力
，以激发地震波。
4、电火花震源 电火花震源是电火花产生器通过水中电极之间电流的突然放电 来激发地震波。 电火花震源工作原理是，首先由发电机向电容器组充电，然后 用一个特殊设计的开关把电容器接通到沉放在船尾海水中的电极上
井深试验单炮记录
1口*18m*8kg
1口*20m*8kg
1口*22m*8kg
1口*24m*8kg
3.生产工作
当试验工作完成，取得本工区的地震地质特点后，可转入 正式生产。生产前应对地震仪器作全面的检查，取得各种检查 合格记录，表示仪器工作正常，才能正式开始生产。 生产工作的基本内容及步骤如下： （1）地震测量 按照设计，在地面上测量出各激发点和接收点的坐标位置 和高程，绘制出测量成果图，计算并整理测量成果。
2.数字地震仪器的组成
数字地震仪
记录系统
A-D 检 波 器 前 置 放 大 器 多 路 转 换 开 关 浮 点 放 大 器 采 样 保 持 器
回放系统
D-A
转 换 器
磁 带 机
回 放 输 入
数 字
转 换 器
反 多 路 转 换 开 关
回 放 滤 波 器
记 录 显 示 器
AGC
测 量
放 线
放 线
ຫໍສະໝຸດ Baidu
钻 井
手摇钻
人抬钻
机械钻
（2）地震波的激发 使用炸药震源井中激发时，要在已经测量好的激发点位置钻 炮井，把按规定炸药量装好的炸药包下至井中指定的深度，引爆 炸药，爆炸组在做好激发工作的同时，必须严格做好安全防护工 作。 目前我国陆上地震勘探，多用炸药作为震源，但也有使用可 控震源或其它激发方式，海上地震勘探多用空气枪和蒸汽枪进行 激发地震波。
简单连续观测系统得到的地下反射界面段是彼此连接的，即对 地下反射界面段是连续追踪。 简单连续观测系统的优点是激发点靠近接收段，野外施工方便 ，可避免折射波的干扰，同时也减少了反射波间的相互干涉，有利 于提高解释精度。 缺点是，靠近炮点的几道常受爆炸后的声波和面波的干扰。
（2）间隔连续观测系统 这种观测系统的特点是炮点和接收段之间隔开一段距离，但仍 保持连续观测地下反射界面。隔开的这段距离，即炮点到最近接收 道的距离，称为间隔距或接收间隔。下图是隔开两个接收段长的间 隔连续观测系统。 由于激发点和接收点相隔较远，它可避开面波、声波干扰，但 可能会受到浅层折射波的干扰。
第四章 地震勘探的野外采集
一、地震勘探的野外工作方法 二、地震勘探野外观测系统 三、地震波的激发 四、地震波的接收 五、地震勘探中的组合法
一、地震勘探的野外工作方法
地震勘探的三大环节
地震资料采集 （Seismic acquisition） 地震勘探 （Seismic Exploration）
地震资料处理
激发岩性： 疏松岩层（土层）中激发的地震波能量较弱，频率较低，且大部分能量被松 散的岩层吸收；坚硬岩层（石灰岩）中激发得到的地震波振动频率较高，但高 频成分很快被地层吸收，且大部分能量消耗在破坏井壁周围的岩石上。因此激 发岩性应选取潮湿的可塑性岩层，如胶泥、粘土、湿砂等，大部分能量转化为 弹性振动能量。